CN210379124U - 一种外置ptc的圆柱形电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种外置PTC的圆柱形电池，包括：带开口的电池壳，收容于所述电池壳中的内芯，与所述内芯焊接的集流盘，连接于所述电池壳开口处的盖板，布置于所述盖板外侧的极柱，布置于所述盖板外侧的PTC过流保护元件，对穿所述盖板并将所述PTC过流保护元件、所述盖板和所述集流盘铆接固定的金属材质的铆钉；铆钉与集流盘导电连接，极柱与PTC过流保护元件固定且导电连接，铆钉与盖板之间设有将二者绝缘隔开的第一绝缘件，PTC过流保护元件与盖板之间设有将二者绝缘隔开的第二绝缘件。本申请这种电池不仅能够将内部热量快速向外导出散热，而且在电池发生短路故障时能够迅速切断短路电流，保证用电安全。

Description

一种外置PTC的圆柱形电池

技术领域

本申请涉及一种外置PTC的圆柱形电池。

背景技术

圆柱型锂离子电池具有一致性好、成组灵活、工艺装备成熟、生产机械化程度高、成本低等优势，是消费类电子器具、等普遍使用的电池之一。伴随电子设备的普及，锂电池现已广泛应用于生活中的各个方面，而新能源汽车的推广更加促进了锂电池的应用范围。

高倍率充放电是新能源汽车对动力电池提出的新要求，电池在高倍率充放电时会产生大量的热，当散热速率不能满足要求时，电池内部温度将持续升高，电池循环寿命下降，严重时引发电池热失控，造成严重的安全事故。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种外置PTC的圆柱形电池，其不仅能够将电池内部热量快速向外导出，而且在电池发生短路故障时能够迅速切断短路电流，保证用电安全。

本申请的技术方案是：

一种外置PTC的圆柱形电池，包括：

带开口的电池壳，

收容于所述电池壳中的内芯，

与所述内芯焊接的集流盘，

连接于所述电池壳开口处的盖板，以及

布置于所述盖板外侧的极柱；

还包括：

布置于所述盖板外侧的PTC过流保护元件，以及

对穿所述盖板并将所述PTC过流保护元件、所述盖板和所述集流盘铆接固定的金属材质的铆钉；

所述铆钉与所述集流盘导电连接，所述极柱与所述PTC过流保护元件固定且导电连接，所述铆钉与所述盖板之间设有将二者绝缘隔开的第一绝缘件，所述PTC过流保护元件与所述盖板之间设有将二者绝缘隔开的第二绝缘件。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述盖板上开设穿铆孔，所述铆钉穿于所述穿铆孔中，所述第一绝缘件包括：

布置于所述盖板内侧、且夹在所述铆钉和所述盖板之间的内绝缘垫，以及

套在所述铆钉外、且夹在所述穿铆孔孔壁与所述铆钉之间的绝缘密封圈；

所述第二绝缘件为布置于所述盖板外侧、且被夹设于所述PTC过流保护元件和所述盖板之间的外绝缘垫。

所述铆钉对穿所述内绝缘垫。

所述铆钉对穿所述外绝缘垫。

所述外绝缘垫包括：

绝缘垫本体，

一圈一体设置于所述绝缘垫本体的外缘边处、且向外凸出的环形外凸缘，以及

一圈一体设置于所述绝缘垫本体内侧、且向内凸出的环形内凸缘；

所述环形外凸缘贴靠围设与所述PTC过流保护元件外围，所述环形内凸缘套于所述铆钉外、且伸入所述穿铆孔内。

所述绝缘密封圈由同轴布置且连为一体的大圈体和小圈体构成，所述小圈体伸入所述穿铆孔内，所述大圈体位于所述穿铆孔外侧、且被夹设于所述内绝缘垫和所述盖板之间。

所述盖板上共开设三个所述穿铆孔，每个所述穿铆孔中均穿设一个所述铆钉。

所述盖板上制有补液孔。

本申请的优点是：

1、本申请利用铆钉铆接电池的盖帽组件，并于适当部位设置PTC过流保护元件，其组装方便，结构紧凑，而且能够借助铆钉将电池内部的热量迅速向外导出散热。将该电池接入电路中向电路供电时，正常状态下，电池的内芯与极柱依次通过集流盘、极柱和PTC过流保护元件导电连接；若该电池出现短路故障而导致流入PTC过流保护元件的电流过大、温度过高时，PTC过流保护元件的阻值急剧增大而切断短路电流，断开内芯与极柱的连接，保证用电安全。

2、铆接的电池盖帽解决了传统电池结构中不同材料间焊接性差的问题，同时铆接的电池盖帽力学稳定性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中圆柱形电池的轴向俯视图；

图2为图1的A-A向剖视图；

其中：1-内芯，2-集流盘，3-盖板，301-穿铆孔，302-补液孔，4-极柱，5-铆钉，6-PTC过流保护元件，7-内绝缘垫，8-绝缘密封圈，801-大圈体，802-小圈体，9-外绝缘垫，901-绝缘垫本体，902-环形外凸缘，903-环形内凸缘。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1和图2示出了本申请这种外置PTC的圆柱形电池的一个具体实施例，与传统圆柱形电池相同的是，该电池也包括带开口的电池壳(图中未示出)，收容于电池壳中的内芯1，与内芯焊接的集流盘2，连接于电池壳开口处的盖板3，布置于盖板外侧的极柱4。

本实施例的关键改进在于，该电池还配置有一个PTC过流保护元件6和三颗铆钉5。其中：PTC过流保护元件6布置于盖板3外侧。三颗铆钉5呈正三角形布置而且均对穿盖板3，从而将上述PTC过流保护元件6、盖板3和集流盘2铆接固定在一起。而且铆钉5与集流盘2导电连接，极柱4与PTC过流保护元件6固定且导电连接。为防止短路，在铆钉5与盖板3之间设有将二者绝缘隔开的第一绝缘件，在PTC过流保护元件6与盖板3之间设有将二者绝缘隔开的第二绝缘件。

将该电池接入电路中向电路供电，正常状态下，电池的内芯1与极柱4依次通过集流盘2、极柱4和PTC过流保护元件6导电连接；若该电池出现短路故障而导致流入PTC过流保护元件6的电流过大、温度过高时，PTC过流保护元件的阻值急剧增大而切断短路电流，断开内芯与极柱的连接，保证用电安全。

进一步地，前述盖板3上开设穿铆孔301，铆钉5穿设在该穿铆孔301中。上述的第一绝缘件由内绝缘垫7和绝缘密封圈8构成，其中：内绝缘垫7布置于盖板3内侧、且被夹在铆钉5(铆钉端头)和盖板3之间，绝缘密封圈8套铆钉5外、且被夹在穿铆孔301孔壁与铆钉5之间。第二绝缘件为布置于盖板3外侧、且被夹设于PTC过流保护元件6和所述盖板3之间的外绝缘垫9。

每颗铆钉5均对穿上述的内绝缘垫7和外绝缘垫9，从而通过铆钉5加固内外绝缘垫的安装位置，防止内外绝缘垫在图2中水平活动。

为提升上述外绝缘垫9对相关部件的绝缘隔离性能，该外绝缘垫9采用了这种结构形式：其包括绝缘垫本体901，该绝缘垫本体901的外缘边处一体设置有一圈(轴向)向外凸出的环形外凸缘902，同时该绝缘垫本体901上还一体设置有三个(轴向)向内凸出的环形内凸缘903。前述环形外凸缘902贴靠围设与PTC过流保护元件6外围，三个环形内凸缘903分别套于三颗铆钉5外、且伸入穿铆孔301内。

上述绝缘密封圈8由同轴布置且连为一体的大圈体801和小圈体802构成，其中小圈体802伸入穿铆孔301内，大圈体801位于穿铆孔301外侧、且被夹设于内绝缘垫7和盖板3之间。

此外，本实施例在盖板3上还制有用于补充电解液的补液孔302。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种外置PTC的圆柱形电池，包括：

带开口的电池壳，

收容于所述电池壳中的内芯(1)，

与所述内芯焊接的集流盘(2)，

连接于所述电池壳开口处的盖板(3)，以及

布置于所述盖板外侧的极柱(4)；

其特征在于，还包括：

布置于所述盖板(3)外侧的PTC过流保护元件(6)，以及

对穿所述盖板(3)并将所述PTC过流保护元件(6)、所述盖板(3)和所述集流盘(2)铆接固定的金属材质的铆钉(5)；

所述铆钉(5)与所述集流盘(2)导电连接，所述极柱(4)与所述PTC过流保护元件(6)固定且导电连接，所述铆钉(5)与所述盖板(3)之间设有将二者绝缘隔开的第一绝缘件，所述PTC过流保护元件(6)与所述盖板(3)之间设有将二者绝缘隔开的第二绝缘件。

2.根据权利要求1所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述盖板(3)上开设穿铆孔(301)，所述铆钉(5)穿于所述穿铆孔(301)中，所述第一绝缘件包括：

布置于所述盖板(3)内侧、且夹在所述铆钉(5)和所述盖板(3)之间的内绝缘垫(7)，以及

套在所述铆钉(5)外、且夹在所述穿铆孔(301)孔壁与所述铆钉(5)之间的绝缘密封圈(8)；

所述第二绝缘件为布置于所述盖板(3)外侧、且被夹设于所述PTC过流保护元件(6)和所述盖板(3)之间的外绝缘垫(9)。

3.根据权利要求2所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述铆钉(5)对穿所述内绝缘垫(7)。

4.根据权利要求2所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述铆钉(5)对穿所述外绝缘垫(9)。

5.根据权利要求4所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述外绝缘垫(9)包括：

绝缘垫本体(901)，

一圈一体设置于所述绝缘垫本体的外缘边处、且向外凸出的环形外凸缘(902)，以及

一圈一体设置于所述绝缘垫本体内侧、且向内凸出的环形内凸缘(903)；

所述环形外凸缘(902)贴靠围设与所述PTC过流保护元件(6)外围，所述环形内凸缘(903)套于所述铆钉(5)外、且伸入所述穿铆孔(301)内。

6.根据权利要求2所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述绝缘密封圈(8)由同轴布置且连为一体的大圈体(801)和小圈体(802)构成，所述小圈体(802)伸入所述穿铆孔(301)内，所述大圈体(801)位于所述穿铆孔(301)外侧、且被夹设于所述内绝缘垫(7)和所述盖板(3)之间。

7.根据权利要求2所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述盖板(3)上共开设三个所述穿铆孔(301)，每个所述穿铆孔(301)中均穿设一个所述铆钉(5)。

8.根据权利要求2所述的外置PTC的圆柱形电池，其特征在于，所述盖板(3)上制有补液孔(302)。

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